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龙图腾网获悉太原理工大学申请的专利基于多轴同步的多束碳纤维缠绕自动化控制方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120588526B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511101158.2，技术领域涉及：B29C70/38；该发明授权基于多轴同步的多束碳纤维缠绕自动化控制方法和系统是由范宇航;梁建国;解加全;陈占春;刘江林;江树勇;赵春江;江连运;房鑫磊;薛玉钦设计研发完成，并于2025-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多轴同步的多束碳纤维缠绕自动化控制方法和系统在说明书摘要公布了：本发明属于纤维缠绕技术领域，旨在解决传统缠绕技术纤维交叉现象严重、缠绕效率低的问题。提供了一种基于多轴同步的多束碳纤维缠绕自动化控制方法和系统，包括：构建芯模的数学表征，基于芯模的数学表征求解丝嘴的螺旋缠绕轨迹；将螺旋缠绕轨迹转换为与虚拟轴相关联的凸轮同步运动曲线，虚拟轴为一假设轴，并作为螺旋缠绕过程中的主轴，虚拟轴用于通过凸轮同步机制动态协调芯模旋转轴、芯模行走轴、丝嘴进给轴和丝嘴旋转轴的运动；进行多束碳纤维缠绕的参数配置和工序配置；将多束碳纤维缠绕装置中的设备进行归位，并基于工序配置的顺序进行多束碳纤维自动缠绕。本发明通过凸轮同步机制实现高效的缠绕作业，能够满足不同规格的缠绕需求。

本发明授权基于多轴同步的多束碳纤维缠绕自动化控制方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种基于多轴同步的多束碳纤维缠绕自动化控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 构建芯模的数学表征，基于所述芯模的数学表征求解丝嘴的螺旋缠绕轨迹；求解所述螺旋缠绕轨迹的步骤包括：在MATLAB中构建芯模的数学表征，利用龙格库塔数值解法解析芯模封头段非测地线纤维轨迹与芯模筒身段测地线纤维轨迹；以恒定悬纱长度为约束条件，运用动静坐标转换理论，将纤维轨迹映射为丝嘴的螺旋缠绕轨迹；对所述螺旋缠绕轨迹的仿真验证，并将仿真所得的螺旋缠绕轨迹点数据从MATLAB传输至运动控制器内；所述螺旋缠绕轨迹点数据包括芯模旋转轴的增量位移以及芯模行走轴、丝嘴进给轴和丝嘴旋转轴的绝对位置； 将所述螺旋缠绕轨迹转换为与虚拟轴相关联的凸轮同步运动曲线；所述虚拟轴为一假设轴，并作为螺旋缠绕过程中的主轴，所述虚拟轴用于通过凸轮同步机制动态协调芯模旋转轴、芯模行走轴、丝嘴进给轴和丝嘴旋转轴的运动；将螺旋缠绕轨迹转换为与虚拟轴相关联的凸轮同步运动曲线的步骤包括：将所述螺旋缠绕轨迹点数据通过插补算法进行预处理，再将其中的增量位移转换为绝对位置，并叠加初始偏移量，使得螺旋缠绕轨迹与实际设备坐标系对齐；对每个螺旋缠绕轨迹点，计算虚拟轴的角度，并将所述虚拟轴的角度与对应的凸轮同步运动的从轴的绝对位置绑定，得到主轴角度‑从轴位置的映射关系，将所述映射关系存储在凸轮表中；基于所述螺旋缠绕轨迹点数据和映射关系得到凸轮同步运动曲线； 进行多束碳纤维缠绕的参数配置和工序配置；所述工序配置依次包括芯模和丝嘴起始位置的设定、缠绕参数和设备的自检、螺旋缠绕、环向缠绕、设备的停止；所述螺旋缠绕中虚拟轴作为凸轮同步运动的主轴，芯模旋转轴、芯模行走轴、丝嘴进给轴和丝嘴旋转轴作为凸轮同步运动的从轴；所述环向缠绕中以环向旋转轴作为凸轮同步运动的主轴，环向行走轴作为凸轮同步运动的从轴；所述参数配置包括芯模行走初始位置、环向缠绕初始位置、数据采样时间和定位速度的配置；其中所述芯模行走初始位置指缠绕作业开始前，芯模相对于缠绕设备的起始位置；环向缠绕初始位置指环向缠绕作业开始时，丝嘴相对于芯模的起始缠绕角度；数据采样时间指系统采集螺旋缠绕轨迹点数据的时间间隔；定位速度指芯模和丝嘴在缠绕模式切换重新定位过程中移动的速度； 将多束碳纤维缠绕装置中的设备进行归位，并基于所述工序配置的顺序进行多束碳纤维自动缠绕。

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